1. JUDUL.doc - 1_(1)

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

1/147

PERANCANGAN M ESIN EM PING JAGUNG

DENGAN SISTEM ROLL PENGATUR

Skripsi

Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

NIKODIMOS DWI SETYONO

I 1306506

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTASURAT PERNYATA AN

2009

Saya mahasiswa Jurusan Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta yang bertanda tangan di bawah ini.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

2/147

Nama : NIKODIMOS DWI SETYONO

NIM : I 1306506

Judul TA : PERANCAN GAN MESIN EMPIN G JAGUNG DENGAN

SISTEM ROLL PENGATUR

Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir atau skripsi yang

saya susun t idak mencontoh atau tidak melakukan plagiat dari karya tuli s

orang lain. Jika terbukti Tugas Akhir yang saya susun tersebut merupakan

hasil plagiat dari karya orang lain maka Tugas Akhi r yang saya susun

tersebut dinyatakan batal dan gelar sarjana yang saya peroleh dengan

sendirinya dibatalkan atau d icabut.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan

apabila dikemudian hari terbukt i melakukan kebohongan maka saya

sanggup menanggung segala konsekwensinya.

Surakarta, 30 Januari 2009

( Nikodimos D.S. )

LEM BAR PENGESAHAN

Judul Skripsi:



Ditul is oleh:

Ni kodimos Dw i Setyono

I 1306506

Mengetahui,

Dosen Pembimbing I

Bamban Suhardi, ST, MT

Dosen Pembimbing I I

Taufi Rochman STP, MT

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

3/147

Ketua Program S-1 Non Reguler

Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik UN S

Taufiq Rochman, STP, MT

NIP. 132 206 592

LEM BAR VALI DA SI

Judul Skripsi:



Ditul is oleh:

Ni kodimos Dw i Setyono

I 1306506

Telah disidangkan pada hari Selasa tanggal 20 Januari 2009

Pembantu Dekan I

Fakultas Teknik

Ir . Noegroho Djarw anti ,

Ketua Jurusan

Teknik Industr i

Ir . Lobes Herdiman, MTNIP. 132 163 511

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

4/147

Di Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta, dengan

Dosen Penguji

1. Ir. Muni fah, MSIE, MT _____________________

NIP. 131 653 974

2. Retno Wulan D, ST, MT _____________________

NIP. 132 309 255

Dosen Pembimbing

1. Bambang Suhardi, ST, MT

_____________________

NIP. 132 282 170

2. Taufiq Rochman, STP, MT _____________________

NIP. 132 206 592

KA TA PENGANTA R

Segala puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha

Esa, karena dengan rahmat dan bimbinganNya penulis dapat

menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dan menyusun laporan dengan

judul PERANCANGAN MESIN EMPING JAGUN G DENGAN SISTEM

ROLL PENGATUR.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada

pihak-pihak yang turut membantu dalam penyusunan laporan ini, yaitu:

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

5/147

1. Tuhan Yesus Kr istus yang telah memberikan rahmat, bimbingan serta

kemampuan dan kesehatan sehingga terselesaikan laporan tugas akhir

ini.

2. Bapak Ibu dan keluargaku terkasih, terima kasih atas semua dorongan,

nasehat, dan doa yang telah diberikan kepada penul is.

3. Bp. Ir. Lobes Herd iman, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Industr i

yang senantiasa berupaya memajukan jurusan TI.

4. Bp. Bambang Suhardi , ST, MT, dan selaku dosen pembimbing I yang

selalu sabar meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk

membimbing penulis menyelesaikan laporan ini serta mengoreksi

segala kesalahan.

5. Bp Taufiq Rochman STP, MT selaku dosen pembimbing skr ipsi II yang

selalu memberikan saran, nasehat, semangat dan perbaikan selama

penyusunan tugas akhi r ini.

6. Ibu I r. Muni fah, MSIE, MT dan Ibu Retno Wulan D, ST, MT selaku

dosen penguji I dan dosen penguji II. Terima kasih atas masukan-

masukannya sehingga laporan tugas akhir ini menjadi lebih sempurna.

7. Bapak Pringgo Widyo Laksono, ST selaku dosen pembimbing

akademik atas bimbingan serta saran selama ini .

8. Bapak Nur Imam selaku pemi lik usaha kecil pengerajin emping jagung

yang telah mengizinkan penul is untuk melaksanakan peneli tian tugas

akhir.

9. Mas Kristian Indra, selaku pemberi ide dan membantu dalam

merancang mesin emping jagung.

10. Team Kepopong selaku team penghilang stress dan team sukses.

Terima kasih atas tenaga, waktu dan piki ran yang telah diberikan.

11. Teman-teman TI transfer 2006 dan 2007, terimakasih atas kekompakan

dan kebersamaannya di Teknik Industr i UN S.

12. Staf TU TI UNS yang membantu dalam hal administrasi dan

perlengkapan.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

6/147

13. Semua pihak-pihak yang membantu dalam pengerjaan laporan ini

yang tidak mungkin disebutkan satu persatu.

Kiranya Tuhan Yang Maha Esa membalas budi baik yang telah

beliau lakukan.

Penulis menyadari bahwa kemampuan penulis dalam pembuatan

dan penyusunan laporan Tugas Akhir ini terbatas dan masih banyak

kekurangan, sehingga penulis menerima saran dan kritik yang sifatnya

membangun.

Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan ini bisa

bermanfaat bagi pembaca.

Surakarta, 30 Januari 2009

Penulis

DA FTAR ISI

Halaman

HALA M AN JUDUL i

LEM BAR PENGESAHA N ii

LEM BAR VALID ASI iii

SURAT PERNYATA AN iv

KA TA PENGA NTA R v

ABSTRA K vii

ABSTRA CT viii

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

7/147

DA FTAR ISI ix

DA FTAR GAM BAR

xii

DA FTAR TABEL xv

BAB I PEND AH ULUAN

I-1

1.1 Latar Belakang I-1

1.2 Permusan Masalah I-2

1.3 Tujuan Peneliti an I-2

1.4 Manfaat Peneliti an I-31.5 Batasan Masalah I-3

1.6 Asumsi I-3

1.7 Sistematika Penulisan

I-3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA I I -1

2.1 Gambaran Umum Perusahaan II-1

2.1.1 Proses produksi II-1

2.2 Definisi Ergonomi II -3

2.2.1 Antropometr i dan apl ikasinya II -4

2.2.2 Apl ikasi distr ibusi normal

II-7

2.2.3 Pengujian data antropometr i II-10

2.3 Rangka II-12

2.4 Pengelasan II-17

2.5 Motor Gear II-21

2.6 Poros

II-23

2.7 Pasak

II-24

2.8 Bantalan atau Bearings II-27

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

8/147

2.9 Sabuk V Puli II-28

2.10 Ban berjalan II-31

2.10.1 Kalsif ikasi ban berjalan

II-32

2.10.2 Belt Conveor II-32

BAB II I M ETODOLOGI PENELIT IA N

III-1

3.1 Indentifi kasi Permasalahan

III-2

3.1.1 Latar belakang III-3

3.1.2 Perumusan Maslah

III-2

3.1.3 Tujuan dan manfaaat penelitian

III-3

3.1.4 Studi lapangan III-3

3.1.5 Studi li teratur II I-3

3.2 Pengumpulan dan pengolahan Data

III-3

3.2.1 Pengumpulan data

III-3

3.2.2 Pengolahan Data III-4

3.3 Perancanan A lat III-6

3.3.1 Membuat rancangan mesin roll pemipih

emping jagung II I-6

3.4 Perhitungan Biaya III-7

3.5 Analisis dan Interprestasi Hasil II I-7

3.6 Kesimpulan dan Saran III -7

BAB IV PENGUM PULAN DA N PENGOLAH AN DA TA IV -1

4.1 Pengumpulan Data IV-1

4.1.1 Data peneliti an IV-1

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

9/147

4.1.2 Data antropometr i IV-2

4.2 Pengolahan Data IV-3

4.2.1 Perhitungan data peneliti an

IV-3

4.2.2 Perhitungan uji keseragaman data antropometr i

IV-3

4.2.3 Perhitungan rangka mesin emping jagung

IV-6

4.2.4 Perhitungan kekuatan las

IV-13

4.2.5 Perhitungan mekanik prototype mesin

emping jagung IV-14

4.3 Perancangan mesin emping jagung

IV-40

4.3.1 Pereranngan rangka mesin emping jagung

IV-41

4.3.2 Perancangan roll pengatur dan bak penampung

IV-42

4.3.3 Perancangan ban berjalan IV-44

4.3.4 Perancangan roll pemipih IV-45

4.3.5 Hasil rancangan rangka mesin emping jagung

IV-46

4.4 Perhitungan biaya IV-47

4.4.1 Perhitungan biaya mesin emping jagung

IV-47

BAB V AN ALISIS DA N INTERPRETASI HA SIL V-1

5.1 Analisis V-1

5.1.1 Analisis mesin emping jagung awal

V-1

5.1.2 Analisis hasil rancangan mesin emping jagung

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

10/147

dengan sistem roll pengatur

V-3

5.1.3 Analisis kapasitas dan waktu

V-3

5.1.4 Analisis pemasaran V-3

5.1.5 Analisis aspek ekonomi V-4

5.2 Interprestasi hasil V-6

BAB VI KESIM PULAN DAN SARAN

VI-1

6.1 Kesimpulan

VI-1

6.2 Saran VI-1

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Lampiran 1 L-1

Lampiran 2 L-2

Lampiran 3 L-3

ABSTRAK

Nikodimos Dwi Setyono, NIM : I 1306506. PERAN CAN GAN M ESIN

EM PING JAGUNG D ENGAN SISTEM ROLL PENGATUR.Skripsi. Surakarta : Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik,

Universi tas Sebelas M aret, Januari 2009.

Perkembangan teknologi mesin yang semakin memudahkan

manusia untuk mengerjakan sesuatu menjadi lebih mudah dan cepat,

mendorong dunia usaha kecil menengah pengerajin emping jagung untuk

mengembangkan usaha rumahan mili k Bapak Nur Imam beralamatkan di

Kartosuso yang memproduksi emping jagung dengan menggunakan

mesin emping jagung masih mempunyai kekurangan. Proses produksi

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

11/147

dengan bantuan mesin dapat mempercepat kinerja manusia dalam

melakukan aktivitas. Hal ini memberikan ide untuk memperbaiki sistem

kerja guna mendapatkan kesempurnaan sistem produksi. Salah satu

alternatif yang harus dilakukan ialah dengan memperbaiki alat atau mesin

yang digunakan sebelumnya.

Pada perancangan ini akan merancang kembali mesin emping

jagung yang sudah menggunakan motor untuk mengerakkan roll pemipih

tetapi pada proses pemasukan bi ji jagungnya masih menggunakan tenaga

manusia. Mesin emping jagung dengan sistem roll pengatur berguna

membantu mengatur masuknya biji jagung keroll pemipih yang

sebelumnya menggunakan tenaga manusia.

Dalam perancangan ini sistem mekanis mesin emping jagung

sumber putarannya adalah dari motor gear yang mengerakkan sabuk dan

puli. Dengan memanfaatkan putaran motor gear maka dapat

menggerakkan roll pengatur yang nantinya berfungsi untuk mengambil

biji jagung dari bak penampung. Putaran motor yang konstan yang

menggerakan roll pengatur dapat bekerja mengambil biji jagung secara

kontinyu, sehingga memberi kan kemudahan dalam proses pemipihan biji

jagung. Berdasarkan analisis perancangan dengan sistem roll pengatur

memberikan kemudahan dalam proses kerja dan mampu memproduksi

emping jagung hingga 121 kg/ jam yang sebelumnya hanya 48kg/ jam.

Kata Kunci : emping jagung, pemipih, motor gear, roll pengatur, ban

berjalan.

xv + 101 halaman; 60 gambar; 11 tabel ; 18 lampiran

Daftar pustaka: 11 (1993-2008)

ABSTRA CT

Nikodimos Dwi Setyono, NI M : I 1306506. DESIGN OF EM PING

M AIZE M ACHINE WITH SYSTEM OF REGULATOR ROLL Thesis.

Surakarta: Industrial Engineering Department of Engineering Faculty,

Sebelas M aret Uni versi ty , January 2009.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

12/147

Growth of machine technology which progressively facilitate

human being to do something becoming easier and quickly, pushing

middle small industry world of worker of maize emping to develop the

effort home property of Mr. Nur Imam address in Kartosuso which

producing maize emping by using maize emping machine still has

insuffiency. Production process constructively machine can quicken

human being performance in conducting activity. This matter give idea to

improve;repair jobsystem to get perfection of production system. One of

the alternative which must be done improve used machine or appl iance

before all.

This scheme will design again maize emping machine which have

used motor for the crust of f lat roll but the process inclusion of maize seed

of still use human. Machine maize emping with system of regulator roll

good for assisting to arrange entry of maize seed of to previous flat use

human.

This scheme ofmechanical system of maize emping machine of

source of the rotation of is from motor gear which was belt crust and of

pully. Exploited motor gear of rotation hence can move regulator roll

which later function to take maize seed of receptacle. Constant motor

rotation which is movement of regulator roll can work to take maize seed

by continued., so that give amenity in course of flat of maize seed.

Pursuant to scheme analysis with system of regulator rol l give amenity in

course of activi ty and can produce maize emping ti ll 121 kg/ hour w hich is

before only 48 kg/ hour.

Keyw ords : emping maize, flat, motor gear, regulator rol l, conveor.

xv + 101 pages; 60 pictures; 11 tables; 18 appendixes

References: 11 (1993-2008)

DA FTAR GAM BAR

HalGambar 2.1 Mesin Emmping Jagung Mil ik Bapak Nut Imam

II-1

Gambar 2.2 OPC Pembuatan Emping Jagung

II-2

Gambar 2.3 Data Atropomert i untuk perancangan produk II -5

Gambar 2.4 Distr ibusi Normal Dengan Data Antropometr i

II-7

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

13/147

Gambar 2.5 Reaksi Gaya Pada Rangka

II-13

Gambar 2.6 Tanda Untuk Gaya Normal

II-14

Gambar 2.7 Tanda Untuk Gaya Lintang

II-14

Gambar 2.8 Tanda Untuk Momen Lentur

II-14

Gambar 2.9 Tumpuan Sendi II-15

Gambar 2.10 Tumpuan Roll II -15

Gambar 2.11 Tumpuan Jepi t II-15

Gambar 2.12 Baja Profil L

II-16

Gambar 2.13 Sambungan Las Butt Joint

II-18

Gambar 2.14 Sambungan Las Lap Joint

II-18

Gambar 2.15 Sambungan Las T Joint II-19

Gambar 2.16 Sambungan Las Edge Joint

II-19

Gambar 2.17 Sambungan Las Corner Joint II-19

Gambar 2.18 Motor Gear II-21

Gambar 2.19 Pembenanan Putar Pada Sebuah Poros Yang Berputar

II-23

Gambar 2.20 Jenis jenis Pasak II-24

Gambar 2.21 Gaya Geser dan Desain Pasak II-25

Gambar 2.22 Penampang Sigle Row Ball Bearing

II-27

Gambar 2.23 Macam - macam Sabuk II-28

Gambar 2.24 Mekanisme Sabuk II-30

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

14/147

Gambar 2.25 Ban Berjalan

II-32

Gambar 3.1 Metodologi Peneli tian Lanjutan II I-1

Gambar 4.1 Uji Keseragaman TSB III-4

Gambar 4.2 Dimensi Tinggi Mesin Hasil Perhitungan Antropometr i

TSB Tampak Samping II I-6

Gambar 4.3 Dimensi Panjang dan LebarMesin Hasil Perhitungan

Antropometr i TSB Tampak Atas III -6

Gambar 4.4 Kontruksi Rangka

III-7

Gambar 4.5 Potongan Rangka III-8

Gambar 4.6 Potongan (W-w ) III-8

Gambar 4.7 Potongan (X-x) III-9

Gambar 4.8 Potongan (Z-z) III-9

Gambar 4.9 Potongan (Y-y) III-10

Gambar 4.10 Profi l L III-11

Gambar 4.11 Gaya Pemipihan Jagung III-15

Gambar 4.12 Penampang Tabung Roll Pemipih

III-16

Gambar 4.13 Penampang Tutup Roll Pemipih III-17

Gambar 4.14 Analisis Gaya Arah Vertikal Roll Pemipih 1

III-18

Gambar 4.15 Analisis Gaya Arah Horizontal Roll Pemipih 1

III-19

Gambar 4.16 Analisis Gaya Arah Vertikal Roll Pemipih 2

III-22

Gambar 4.17 Analisis Gaya Arah Horizontal Roll Pemipih 2

III-24

Gambar 4.18 Sistem Mekanik Sabuk Puli M otor ke

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

15/147

Sabuk Pul i Roll 1dan 2 III-31

Gambar 4.19 Sistem Mekanik Pul i Motor ke Pul i Ban Berjalan

III-35

Gambar 4.20 Sistem Mekanik Dan Ban Berjalan

III-37

Gambar 4.21 Roll Pengatur

III-39

Gambar 4.22 Hasil Perancangan Rangka Mesin Tampak Atas

III-41

Gambar 4.23 Hasil Perancangan Rangaka Mesin Tampak Samping

III-41

Gambar 4.24 Hasil Perancangan Roll Pengantur

III-42

Gambar 4.25 Hasil Perancangan Bak Penampung Tampak Atas

III-43

Gambar 4.26 Hasil Perancangan Bak Penammpung Tampak Samping

III-43

Gambar 4.27 Hasil Perancangan Ban Berjalan Tampak Atas III-44

Gambar 4.28 Hasil Perancangan Ban Berjalan Tampak Samping

III-44

Gambar 4.29 Perancangan Roll Pemipih Tampak Atas

III-45

Gambar 4.30 Mekanisme Pemipihan III-45

Gambar 4.31 Hasil Perancagan Mesin Emping Jagung Tampak Atas

III-46

Gambar 4.32 Hasil Perancangan Mesin Emping Jgung

Tampak Samping III-46

Gambar 4.33 Perancangan Mesin Emping Jagung 3D

III-47

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

16/147

Gambar 4.34 BOP Mesin Emping Jagung

III-47

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Keterangan Pengambilan Ukuran Dimensi Anggota

Tubuh

II-6

Tabel 2.2 Macam Percentil dan Cara Perhitungan Dalam

Distr ibusi Normal II -9

Tabel 4.1 Data Uji Tekan Biji Jagung Basah IV-1

Tabel 4.2 Data Penimbangan Biji Jagung Basah IV-2

Tabel 4.3 Data Tinggi Siku Berdi ri (TSB) IV-2

Tabel 4.4 Di imensi Hasil Rancangan IV-5

Tabel 4.5 Momen yang Terjadi pada Rangka IV-10Tabel 4.6 Perhitungan Besar Kecil Baja Profil L IV-11

Tabel 4.7 Kapasitas Roll Pengatur IV-40

Tabel 4.8 Biaya Bahan IV-50

Tabel 4.9 Biaya Pemakaian Mesin dan Biaya Operator IV-50

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

17/147

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKAN G

Perkembangan teknologi mesin yang semakin memudahkan

manusia untuk mengerjakan sesuatu menjadi lebih mudah dan cepat,

mendorong dunia usaha kecil menengah untuk mengembangkan usaha.

Hal ini memberikan ide untuk memperbaiki sistem kerja guna

mendapatkan kesempurnaan sistem produksi. Salah satu alternatif yang

harus dilakukan ialah dengan memperbaiki alat atau mesin yang

digunakan sebelumnya, guna meningkatkan produktivitas maupun

keuntungan.

Begitu banyak macam hasil pertanian di negara Indonesia membuat

negara kita kaya akan bahan pangan. Contoh hasil pertanian kita adalah

padi, jagung, kedelai, tebu, singkong dan lain-lain. Jagung merupakan

salah satu komoditi pengolahan hasil pertanian di Indonesia dan juga

merupakan salah satu makanan pokok alternatif pengganti beras. Pada

saat ini pengolahan serta penyajian jagung sebagai bahan makanan telah

mengalami perkembangan, misalnya nasi jagung, lepet jagung, marneng,

emping jagung, berondong jagung. Salah satu keuntungan dari

pembuatan makanan berbahan baku jagung adalah bahan bakunya yang

mudah didapat.

Ilmu ergonomi yang berhubungan dengan dimensi tubuh

manusia adalah antropometri. Antropometri sangat diperlukan sebagai

pedoman dalam pelaksanaan penyesuaian ukuran-ukuran perlengkapan

dan peralatan kerja, dan segala peralatan yang berhubungan langsung

dengan manusia. Antropometri berhubungan dengan pengukuran

keadaan dan ciri-ciri fisik manusia mulai ukuran kepala, badan, tangan,

pinggul, sampai kaki.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

18/147

Pengamatan yang dilakukan di Keputren Kartosuro ada sebuah

usaha kecil rumahan pembuat emping jagung yang sudah menggunakan

mesin emping jagung dengan sistem rol l pemipih. Mesin yang digunakan

saat ini sudah menggunakan motor listrik dengan bantuan sistem mekanis

berupa reducer, rodagigi , sabuk-puli dan rantai. Motor listr ik yang

menggerakkan roll digunakan untuk memipihkan biji jagung. Proses

pembuatan emping jagung adalah dari biji jagung yang direbus sampai

matang kemudian di ti ri skan dimasukkan ke mesin selanjutnya biji jagung

dipipihkan dengan roll pemipih kemudian di jemur sampai kering dan

selanjutnya digoreng, hasil yang sudah digoreng disebut emping jagung.

Hasil dari pengamatan dan wawancara dengan Bapak Nur Imam di

lapangan bahwa biji jagung mentah dengan berat 1 kg jika sudah direbus

menjadi 1,6 kg biji jagung basah. Lama pembuatan emping jagung adalah

6 jam dimulai dari jam 07.00 13.00. Selama proses pembuatan emping

jagung mesin hanya beroperasi 4 jam saja dan proses d iluar pemipihan

memakan waktu 2 jam. Mesin emping jagung yang beroprerasi selama 4

jam menghasilkan 190 kg(basah), maka dalam 1 jam menghasilkan 48 kg

(basah) emping jagung. Emping jagung yang masih basah memiliki

ketebalan 0.5 mm. Mesin emping jagung yang digunakan sampai saat ini

masih mempunyai kekurangan pada saat proses produksi. Kekurangan

mesin emping jagung selama proses produksi adalah operator selalu

berada disamping mesin dengan aktivitas memasukkan biji jagung ke bak

penampung dengan cara biji jagung disebarkan menggunakan tangan

sedikit demi sedikit. Apabila operator memasukkan biji jagung terlalu

banyak di bak penampung maka biji jagung akan bertumpukkan

mengakibatkan roll berhenti dan mengakibatkan arus pendek. Emping

jagung yang sudah keluar dari roll masih ada yang lengket satu sama lain.

Dengan adanya kekurangan - kekurangan yang ada saat ini maka

perlu dibuat perbaikan terhadapan mesin emping jagung dengan

pendekatan anthropometri. Sehingga pada rancangan mesin yang baru

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

19/147

jagung dapat di rasakan rasa aman, nyaman dan dapat mempersingkat

waktu proses produksi dan mendapatkan produktivi tas yang maksimal.

1.2 PERUMUSAN M ASALAH

Permasalahan yang dirumuskan adalah bagaimana merancang

mesin emping jagung agar meningkatkan produktivi tas mesin ?.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian adalah diperoleh

perancangan mesin emping jagung agar meningkatkan produktivitas

mesin.

1.4 M ANFAAT PENELITIAN

Manfaat yang ingin di capai dalam penelit ian ini, adalah :

1. Menghasilkan rancangan mesin emping jagung yang dapat membantu

meningkatkan produkt iv itas.

2. Memberikan kemudahan dalam melakukan proses produksi emping

jagung dengan menggunakan mesin roll .3. Mempersingkat waktu proses produksi pembuatan emping jagung.

1.5 BATASAN M ASALA H

Batasan masalah dari penelitian mengenai perancangan mesin

emping jagung adalah sebagai berikut:

1. Penelitian hanya dilakukan pada proses produksi pemipihan biji

jagung.2. Biji jagung yang akan dibuat emping sudah di rebus dan bersih, siap

untuk diproses.

3. Kaidah Ergonomi yang digunakan untuk menganalisa peneli tian ini

adalah Antropometri.

4. Motor gear yang digunakan mempunyai spesif ikasi tegangan 110 V/

50 HZ, daya 120 watt dan putaran motor 75 RPM.

5. Putaran Roll Pengatur yang di analisa 20 RPM dengan diameter 3 cm.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

20/147

1.6 ASUMSI

Asumsi yang digunakan dalam perancangan mesin pembuatan

emping jagung, sebagai berikut:

1. Pekerja bekerja dalam keadaan normal.

2. Metode kerja tidak mengalami perubahan selama penelitian.

3. Bentuk biji jagung diasumsikan silinder.

1.7 SISTEMATIKA PENULISAN

Dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini, diberikan uraian setiap

bab yang berurutan untuk mempermudah pembahasannya. Dari pokok-

pokok permasalahan dapat dibagi menjadi enam bab sebagai berikut :

BAB I PEND AHULUA N

Bab ini membahas tentang latar belakang dan identifikasi masalah

yang diangkat dalam penelitian, perumusan masalah, tujuan

penelitian, manfaat penelitian, pembatasan masalah, penetapan

asumsi-asumsi serta sistematika yang digunakan dalam peneliti an.

BAB II TINJAUA N PUSTAK A

Pada bab ini dijelaskan mengenai teori-teori yang mendukung dan

terkait langsung dengan perancangan mesin emping jagung. Teori

yang akan diuraikan adalah motor gear, poros, pasak, sabuk- v dan

puli, ban berjalan, rangka dan ergonomic khususnya cabang ilmu

anthropometri.

BAB II I M ETODOLOGI PENELIT IA N

Pada bab ini dijelaskan mengenai langkah-langkah yang

digunakan untuk menyelesaikan permasalahan dan langkah-

langkah pengolahan data melalui diagram metodologi peneli tian

BAB IV PENGUM PULAN DA N PENGOLAH AN DA TA

Pada bab ini berisikan uraian mengenai data-data penelitian yang

diperoleh dari tempat penelitian, sesuai dengan usulan pemecahan

masalah yang digunakan.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

21/147

BAB V A NA LISIS DA N INTERPRETASI HA SIL

Pada bab ini berisikan pembahasan tentang analisis dari

pengolahan data yang telah dilakukan.

BAB VI KESIM PULAN DA N SARAN

Pada bab ini merupakan bab akhir yang berisikan kesimpulan yang

diperoleh dari analisis pemecahan masalah maupun hasil

pengumpulan data serta saran-saran perbaikan atas permasalahan

yang dibahas.

BAB II

TINJAUA N PUSTAK A

2.1GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

Usaha kecil milik Bapak Nur Imam berdiri pada tahun 2006 berlokasi di

keputren Kartosuro. Merupakan industri rumahan yang bergerak dibidang

pembuatan emping jagung. Aktivitas utama dari industri rumahan adalah

pemipihan biji jagung, biji jagung yang akan dipipihkan harus sudah direbus

untuk memudahkan proses pemipihan karena jagung yang direbus akan jauh lebih

mudah dipipihkan. Dalam proses produksi emping sudah menggunakan mesin

emping jagung dengan sistem pemipih roll. Dalam sehari mesin beroperasi selama

4 jam proses produksi dalam satu hari mesin emping jagung dapat menghasilkan

emping sebanyak 190 kg/hr atau rata-rata 48 kg/jam emping jagung basah.

Emping jagung yang.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

22/147

Gambar 2.1 M esin empi ng jagung mil ik Bapak Nur I mamSumber: Pegolahan Data, 2008

2.1.1 Proses ProduksiProses pembuatan emping jagung sekali proses produksi sebanyak 31.25

kg jagung jika sudah dibungkus menjadi 200 bungkus dalam satu bungkus

beratnya 150 gr. Dimulai dari biji jagung ditakar selanjutnya biji jagung direbus

dengan air sampai jagung matang. Jagung yang sudah matang ditiriskan

selanjutnya dilakukan proses pemipihan dengan mesin emping jagung dengan cara

biji jagung dimasukkan kedalam bak penampung sedikit demi sedikit. Biji jagung

yang sudah masuk dalam bak penampung akan turun keroll pemipih sehingga biji

jagung menjadi pipih dijemur sampai kering kemudian digoreng dan disebut

emping jagung. Emping jagung yang siap konsumsi selanjutnya di beri kemasan

dan siap untuk dijual. Supaya lebih jelas dapat dilihat pada peta proses operasi

dibawah ini.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

23/147

Gambar 2.2 OPC Pembuatan emping j agung

Sumber: Usahan kecil Emping jagung Kartosuro,

2008

2.2DEFINISI ERGONOMI

Ergonomi berasal dari bahasa Yunani yaitu Ergo (kerja) dan Nomos

(hukum). Dengan demikian ergonomi didefinisikan sebagai disiplin

keilmuan yang mempelajari manusia dalam kaitannya dengan

pekerjaanya dengan memanfaatkan informasi-informasi mengenai sifat,

kemampuan dan keterbatasan manusia untuk merancang suatu sistem

kerja sehingga orang dapat hidup dan bekerja pada sistem i tu dengan

NAMA OBYEK : EMPING JAGUNG

NOMOR PETA : 1

DIPETAKAN OLEH : NIKODIMOS

TANGGAL DIPETAKAN : 29 DES 2008

PETA PROSES OPERASI (MESIN LAMA)

O-1

BijiJagung

Ditakar

(Penakar, Panci)

Direbus

(Panci, Tungku, Air)

Ditiriskan

(Ember, Pentiris )

Dipipihkan

(Mesin empingjagung)

O-3

O-4

O-7

O-6

O-5

O-2

Dijemur

(Tampah)

Digoreng

(Wajan, kompor, )

Dikemas

(penakar, timbangan)

Bungkus plastik

0:01:14

0:52:15

2:00:00

1:03:11

1:05:00

0:54:10

0:02:12

Jumlah Waktu

5:58:02

5:58:02

Kegiatan

Operasi

Pemeriksaan

Total

Ringkasan

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

24/147

baik, yaitu mencapai tu juan yang di inginkan melalui pekerja itu dengan

efektif, aman dan nyaman (Wignjosoebroto,1995).Sistem kerja yang dimaksud berupa sistem manusia-mesin (teknologi) sebagai sistem

terpadu dengan perancangan yang tidak hanya memperhatikan mesin semata, namun

memperhatikan aspek manusia dalam interaksinya dengan mesin secara lebih baik lagi. Dengankata lain disini manusia tidak lagi harus menyesuaikan dirinya dengan mesin yang dioperasikan

(the man fits to the design)melainkan sebaliknya yaitu mesin dirancang dengan terlebih dahulumemperhatikan kelebihan dan keterbatasan manusia yang mengoperasikan (the sign fits to the

man)

Peran ergonomi dalam kehidupan sehari-hari dapat

dikelompokkan menjadi 3 (Sulistyadi dan Susanti, 2003), yaitu:

1. Peran ergonomi dalam perancangan produk.

2. Peran ergonomi dalam meningkatkan keselamatan dan higiene kerja.

3. Peran ergonomi dalam meningkatkan produktivi tas kerja.

Permasalahan yang berkaitan dengan faktor ergonomi umumnya disebabkan oleh adanyaketidaksesuaian antara pekerja dan lingkungan kerja secara menyeluruh termasuk peralatan kerja,sehingga pendekatan disiplin ergonomi diarahkan pada upaya memperbaiki performansi kerja

manusia yang tidak hanya dapatditinjau dari satu segi ilmu saja. Oleh sebab itulah

untuk mengembangkan ergonomi diperlukan dukungan dari berbagai

disiplin antara lain Anatomi, fisiologi, anthropometr i, psikologi, mekanika

teknik, fisika dan lain-lain.. Manfaat dan tujuan i lmu ini adalah untuk

mengurangi ketidaknyamanan pada saat bekerja. Dengan demikian

Egonomi berguna sebagai media pencegahan terhadap kelelahan kerja

sedini mungkin.

2.2.1 ANTH ROPOM ETRI DAN APLI KASINYA DALA M

PERAN CAN GAN FASILI TAS KERJA

Istilah Anthropometri berasal dari anthro yang berarti manusia dan

metri yang berarti ukuran. Secara definitif anthropometri dapat dinyatakan

sebagai suatu studi yang berkaitan dengan pengukuran dimensi tubuh manusia

(Wignjosoebroto,1995). Anthropometri merupakan ilmu yang yang menyelidiki

manusia dari segi keadaan dan ciri-ciri fisiknya, seperti dimensi linier, volume,

dan berat.

Salah satu faktor pembatas kinerja tenaga kerja adalah tiadanya

keserasian ukuran, bentuk sarana dan prasarana kerja terhadap tenaga

kerja. Guna mengatasi keadaan tersebut diperlukan data antropometri

pekerja sebagai acuan dasar disain sarana dan prasarana kerja. Bagi

seorang ahli ergonomi, antropometri merupakan salah satu perangkat

untuk mendapatkan hasil akhi r berupa hubungan yang harmonis antara

manusia dan peralatan kerja. Dikenal dua macam antropometr i, yakni

antropometr i statis dan antropometr i dinamis.

1. Antropometr i Stati s (Structural Body Dimensions)

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

25/147

Pengukuran manusia pada posisi diam atau yang dibakukan. Disebut

juga pengukuran dimensi struktur tubuh dimana tubuh diukur dalam

berbagai posisi standard dan ti dak bergerak (tetap tegak sempurna).

Dimensi tubuh yang diukur dengan posisi tetap antara lain meliputi

berat badan, tinggi tubuh dalam posisi berdir i maupun duduk, ukuran

kepala, tinggi / panjang lutut pada saat berdir i atau duduk, panjang

lengan, dsb. Ukuran dalam hal ini diambil dengan percenti le tertentu

seperti 5-th percentile, 50-th percentile dan 95-th percentile.

2. Antropometr i Dinami s (Funct ional Body Dimensions)

Yang dimaksud antropometr i dinamis adalah pengukuran keadaan

dan ciri-cir i fi sik manusia dalam keadaan bergerak atau

memperhatikan gerakan-gerakan yang mungkin terjadi saat pekerja

tersebut melaksanakan kegiatannya. Dari sini akan didapatkan

ukuran tubuh yang nantinya akan berkaitan erat dengan gerakan-

gerakan nyata yang diperlukan tubuh untuk melaksanakan kegiatan-

kegiatan tertentu.

Terdapat ti ga kelas pengukuran antropometr i dinamis, yaitu :

1. Pengukuran ti ngkat ketrampi lan sebagai pendekatan untuk mengert i

keadaan mekanis dari suatu aktifitas.

Contoh : Dalam mempelajari performansi atlet.

2. Pengukuran jangkauan ruang yang dibutuhkan saat kerja.

Contoh : Jangkauan dari gerakan tangan dan kaki efekt if pada saat

bekerja,

yang dilakukan dengan berdir i atau duduk.

3. Pengukuran variabilitas kerja.

Contoh : Anali sis kinematika dan kemampuan jari -jari tangan dari

seorang

juru keti k atau operator komputer.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

26/147

Selanjutnya untuk memperjelas mengenai data antropometri yang

tepat diapl ikasikan dalam berbagai rancangan produk ataupun fasil itas

kerja, diperlukan pengambilan ukuran dimensi anggota tubuh pada

gambar 2.2 di bawah ini.

Gambar 2.3 Data antropometri untuk perancangan produkSumber: Wignjosoebroto. S, 1995

Tabel 2.1 Keterangan pengambi lan ukuran dimensi anggota

tubuh

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

27/147

Sumber: Ergonomi, Studi Gerak dan Waktu, 2000

No Keterangan

1 Dimensi tinggi tubuh dalam posisi tegak (dari lantai sampai dengan ujung kepala).

2 Tinggi mata dalam posisi berdiri tegak.

3 Tinggi bahu dalam posisi berdiri tegak.

4 Tinggi siku dalam posisi berdiri tegak (siku tegak lurus).

5Tinggi kepalan tangan yang terjulur lepas dalam posisi berdiri tegak (dalam

gambar tidak ditunjukkan).

6Tinggi tubuh dalam posisi duduk (di ukur dari alas tempat duduk pantat sampai

dengan kepala).

7 Tinggi mata dalam posisi duduk.

8 Tinggi bahu dalam posisi duduk.

9 Tinggi siku dalam posisi duduk (siku tegak lurus).10 Tebal atau lebar paha.

11 Panjang paha yang di ukur dari pantat sampai dengan. ujung lutut.

12Panjang paha yang di ukur dari pantat sampai dengan bagian belakang dari lutut

betis.

13 Tinggi lutut yang bisa di ukur baik dalam posisi berdiri ataupun duduk.

14 Tinggi tubuh dalam posisi duduk yang di ukur dari lantai sampai dengan paha.

15 Lebar dari bahu (bisa di ukur baik dalam posisi berdiri ataupun duduk).

16 Lebar pinggul ataupun pantat.

17Lebar dari dada dalam keadaan membusung (tidak tampak ditunjukkan dalam

gambar).

18 Lebar perut.

19Panjang siku yang di ukur dari siku sampai dengan ujung jari-jari dalam posisi siku

tegak lurus.

20 Lebar kepala.

21 Panjang tangan di ukur dari pergelangan sampai dengan ujung jari.

22 Lebar telapak tangan.

23

Lebar tangan dalam posisi tangan terbentang lebar kesamping kiri kanan (tidak

ditunjukkan dalam gambar).

24 Tinggi jangkauan tangan dalam posisi berdiri tegak.

25 Tinggi jangkauan tangan dalam posisi duduk tegak.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

28/147

2.2.2 APLI KASI D ISTRIBUSI NORM AL DAN PERSENTI L D ALA M

PENETAPAN DA TA ANTH ROPOM ETRIAdanya variansi tubuh yang cukup besar pada ukuran tubuh

manusia secara perseorangan, maka perlu memperhatikan rentang nilai yang

ada. Masalah adanya variansi ukuran sebenarnya akan lebih mudah diatasi

bilamana mampu merancang produk yang memiliki fleksibil itas dan sifat

mampu suai dengan suatu rentang ukuran tertentu. Pada penetapan data

anthropometr i, pemakaian distr ibusi normal akan umum diterapkan.

Distribusi normal dapat diformulasikan berdasarkan harga rata-rata dan

simpangan standarnya dari data yang ada. Berdasarkan nilai yang ada

tersebut, maka persenti l (nil ai yang menunjukkan persentase tertentu dari

orang yang memiliki ukuran pada atau di bawah nilai tersebut) bisadi tetapkan sesuai tabel probabili tas di str ibusi normal. Bilamana diharapkan

ukuran yang mampu mengakomodasikan 95% dari populasi yang ada, maka

diambil rentang 2,5thdan 97,5thpercent ile sebagai batas-batasnya.

Gambar 2.4 D istr ibusi normal yang mengakomodasi 95% dari

populasiSumber: Ergonomi , studi gerak dan waktu, 2000

Secara statisti k sudah diperl ihatkan bahwa data hasil pengukuran

tubuh manusia pada berbagai populasi akan terdistribusi dalam grafik

sedemik ian rupa sehingga data-data yang bernilai kurang lebih sama akan

terkumpul d i bagian tengah grafi k. Sedangkan data-data dengan ni lai

penyimpangan yang ekstrim akan terletak pada ujung-ujung grafik. M enurut

Jul ius Panero dan M art in Zelnik (2003), merancang untuk kepentingan

keseluruhan populasi sekaligus merupakan hal yang tidak prakt is, maka

sebaiknya di lakukan perancangan dengan tujuan dan data yang berasal dari

segmen populasi d i bagian tengah grafik . Jadi merupakan hal logis untuk

mengesampi ngkan perbedaan yang ekstrim pada bagian ujung grafik dan

hanya menggunakan segmen terbesar yaitu 95% dari kelompok populasi

tersebut.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

29/147

Persenti l menunjukkan jumlah bagian per-seratus orang dari suatu

populasi yang memiliki ukuran tubuh tertentu. Tujuan peneli tian, dimana

sebuah populasi dibagi-bagi berdasarkan kategori -kategori dengan jumlah

keseluruhan 100% dan diurutkan mulai dari populasi terkecil hingga terbesar

berkaitan dengan beberapa pengukuran tubuh tertentu. Sebagai contoh bila

dikatakan persentil ke-95 dari suatu pengukuran ti nggi badan berart i bahwa

hanya 5% data merupakan data tinggi badan yang bernil ai lebih besar dari

suatu populasi dan 95% populasi merupakan data tinggi badan yang bernil ai

sama atau lebih rendah pada populasi tersebut . Persentil menunjukkan

jumlah bagian per seratus orang dari suatu populasi yang memi li ki ukuran

tubuh tertentu.

Menurut Jul ius Panero dan M art in Zelnik (2003) persenti l ke-50

memberi gambaran yang mendekati ni lai rata-rata dari suatu kelompok

tertentu. Suatu kesalahan yang serius pada penerapan suatu data adalah

dengan mengasumsikan bahwa setiap ukuran pada persenti l ke-50 mewaki li

pengukuran manusia rata-rata pada umumnya, sehingga sering digunakan

sebagai pedoman perancangan. Kesalahpahaman yang terjadi dengan asumsi

tersebut mengaburkan pengertian atas makna 50% dari kelompok.

Sebenarnya tidak ada yang dapat disebut manusia rata-rata .

Ada dua hal penting yang harus selalu diingat bi la menggunakan

persenti l. Pertama, suatu persenti l anthropometr i dari tiap ind iv idu hanya

berlaku untuk satu data dimensi tubuh saja. Kedua, tidak dapat dikatakan

seseorang memili ki persentil yang sama, ke-95, atau ke-90 atau ke-5, untukkeseluruhan dimensi. Tidak ada orang dengan keseluruhan dimensi

tubuhnya mempunyai nilai persentil yang sama, karena seseorang dengan

persentil ke-50 untuk data tinggi badannya, memiliki persentil 40 untuk data

tinggi lututnya, atau persenti l ke-60 untuk data panjang lengannya seperti

ilustrasi pada gambar 2.4, di bawah ini .

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

30/147

Gambar 2.5 Ilustrasi seseorang dengan persentil tinggi badan ke-50

mungki n saja memil i k i persenti l ke-55 untuk

jangkauan tangan k e sampingSumber: Roebuck,et al. Engineering A nthropometry Methods,1975

Sebuah perancangan membutuhkan i dentifi kasi mengenai d imensi

ruang dan dimensi jangkauan. Dimensi ruang merupakan dimensi yang

menggunakan ukuran 90P ataupun 95P, hal ini bertujuan agar orang yang

ukuran datanya tersebar pada wilayah tersebut dapat lebih merasa nyaman

ketika menggunakan hasil rancangan. Sedangkan dimensi jangkauan lebihseri ng menggunakan ukuran 5P ataupun 10P. Hal ini bertujuan supaya orang

yang datanya tersebar pada wilayah tersebut dapat turut menggunakan

fasil itas yang tersedia seperti ukuran lebar meja komputer.

Pemakaian ni lai-nilai persenti l yang umum diapl ikasikan dalam

perhitungan data anthropometri , seperti pada tabel 2.1, di bawah ini .

Tabel 2.2 M acam persenti l dan cara perhi tungan dalam di str ibusi normal

Percentile Perhitungan

1-St

2.5-th

5-th10-th

50-th

x - 2.325 s x

- 1.96 s x

- 1.645 s x- 1.28 s x

90-th

95-th

97.5-th

99-th

x + 1.28 s x

x + 1.645 s x

x + 1.96 s x

x + 2.325 s x

Sumber: Ergonomi, Studi Gerak dan Waktu, 2000

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

31/147

2.2.3 Penguj ian D ata Antropometr i

1. Uji Keseragaman Data,

Uji keseragaman data merupakan salah satu uji yang dil akukan pada data

yang berfungsi untuk memperkecil varian yang ada dengan cara

membuang data ekstrim. Pertama akan dihitung terlebih dahulu mean

dan standar deviasi untuk mengetahui batas kendali atas dan bawah.

Rumus yang digunakan dalam uji ini , yaitu:

N

xx i

= ... persamaan 2.1

xs = ( )

1

2

-

-

N

xxi . persamaan 2.2

Rumus uji keseragaman data:

xxBKA s3+= persamaan 2.3

xxBKB s3-= persamaan 2.4

dengan; x = rata-rata

xs = standar deviasi atau simpangan baku

N = jumlah data

BKA = batas kendali atas

BKB = batas kendali bawah

Jika data berada diluar batas kendali atas ataupun batas kendali bawah

maka data tersebut dihi langkan, keseragaman data dapat di ketahui

dengan menggunakan peta kendali x .

2. Uji Kecukupan Data,

Uji kecukupan data berfungsi untuk mengetahui apakah data hasil

pengamatan dapat dianggap mencukupi. Penetapan berapa jumlah data

yang seharusnya dibutuhkan, terlebih dulu di tentukan derajat keteli tian(s) yang menunjukkan penyimpangan maksimum hasil peneli tian, dan

tingkat kepercayaan (k) yang menunjukkan besarnya keyakinan pengukur

akan ketelitian data antropometri.

Sedangkan rumus uji kecukupan data, yaitu

( )2

22'

/

-=

X

XXNskN .. persamaan 2.5

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

32/147

dengan; N = jumlah data pengamatan sebenarnya

N = jumlah data secara teori ti s

s = derajat keteli tian (degree of accuracy)

k = tingkat kepercayaan (level of confidence)

Data akan dianggap telah mencukupi jika memenuhi persyaratan N < N,

dengan kata lain jumlah data secara teori ti s lebih kecil daripada jumlah

data pengamatan sebenarnya.

3. Uji Kenormalan Data

Banyak cara yang dapat digunakan untuk melakukan pengujian

normalitas sampel, salah satunya ialah dengan rumus chi-kuadrat. Ujinormalitas berfungsi untuk mengetahui apakah data yang digunakan

sudah normal.

Rumus yang dapat digunakan untuk melakukan uji normali tas :

( )x

xxcX

i -=

2

2 ................................................. persamaan 2.6

bila X2c < d(1-k), a maka data dikatakan normal.

4. Perhitungan Persentil Data Antropometri

Pada perancangan alat pemipih emping melinjo dalam peneli tian inimenggunakan prinsip perancangan faili tas yang bisa dioperasikan di

antara rentang ukuran tertentu. Persentil yang digunakan adalah persentil

ke-5, ke-50 dan persentil ke-95. Cara perhitungan persentil tersebut dapat

di li hat pada tabel 2.1.

2.3 RANGKA

Beban adalah beratnya benda atau barang yang didukung oleh suatu

konstruksi atau bagan beban dan dapat dapat dibedakan menjadi dua

macam, yaitu:

1. Beban statis,Beban statis berat suatu benda yang tidak bergerak dan tidak berubah

beratnya. Beratnya konstruksi yang mendukung itu termasuk beban mati

dan disebut berat sendir i dari pada berat konstruksi.

2. Beban dinami s,

Bebab dinamis adalah beban yang berubah tempatnya atau berubah

beratnya. Sebagai contoh beban hidup yaitu kendaraan atau orang yang

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

33/147

berjalan diatas sebuah jembatan, tekanan atap rumah atau bangunan.

Pada beban dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu:

a. Beban terpusat atau beban ti ti k,

Beban yang berti tik pusat d i sebuah titik, misal: orang berd ir i d iatas

pilar pada atap rumah.

b. Beban terbagi,

Pada beban ini masih dikatakan sebagai beban terbagi rata dan beban

segiti ga. Beban terbagi adalah beban yang terbagi pada bidang yang

cukup luas.

Dalam perhitungan kekuatan rangka akan diperhitungkan gaya-gaya luar

dan gaya-gaya dalam untuk mengetahui reaksi yang terjadi, sebagai berikut:

1. Gaya-gaya luar,

Gaya-gaya luar adalah muatan dan reaksi yang menciptakan kestabilan

kontruksi. Pada suatu kanti lever (batang) apabila ada muatan yang

di terapkan maka akan terdapat gaya reaksi yang timbul pada tumpuan.

Pada kasus statik tertentu persamaan dari kesetimbangan,

Gambar 2.5 Reaksi gaya pada rangkaSumber: Popov, 1999

00 == RHAFx

=+= WRVBRVAFy 0

= 0MA

( )RVBxlxlWx -

2

1= 0 ................................................ persamaan 2.7

dengan;

W = beban

l = panjang

M = momen

2. Gaya-gaya dalam,

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

34/147

Gaya-gaya dalam adalah gaya yang merambat dari beban yang tertumpu

pada konstruksi yang menimbulkan reaksi gaya. Hal ini apabila ada muatan

maka ada reaksi yang terjadi , yaitu:

a. Gaya normal (N), merupakan gaya yang melawan muatan dan bekerja

sepanjang sumbu batang.

b. Gaya lintang (L), merupakan gaya yang melawan muatan dan bekerja

tegak lurus terhadap sumbu batang.

c. Momen lentur (M), merupakan gaya perlawanan dari muatan sebagai

penahan lenturan yang terjadi pada balok atau penahan terhadap

lengkungan.

Tanda-tanda yang digunakan pada gaya-gaya dalam, sebagai berikut:

a. Gaya N posit if (+) = gaya tarik , dan gaya N negative (-) desak.

Gambar 2.6 Tanda untuk gaya normalSumber: Sidarta, 1984

b. Gaya L positi f (+) = patah dan searah dengan jarum jam dan gaya L

negative (-) = patah dan berlawanan arah dengan jarum jam.

Gambar 2.7 Tanda untuk gaya li ntangSumber: Sidarta, 1984

c. Momen lentur (M) posit if (+) = Sumbu batang melengkung, ke atas dan

Momen lentur (M ) negative (-) = Sumbu batang melengkung ke bawah.

patah dan searah jarum jam patah dan berlawanan jarum jam

Tarik Desak

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

35/147

Gambar 2.8 Tanda untuk momen lenturSumber: Sidarta, 1984

3. Tumpuan,

Suatu konstruksi d i rencanakan untuk suatu keperluan tertentu. Tugasutama suatu konstruksi adalah mengumpulkan gaya akibat beban yang

bekerja padanya dan meneruskanya ke bumi. Agar dapat melaksanakan

tugasnya maka konstruksi harus berdi ri dengan kokoh. Suatu konstruksi

akan stabil apabila diletakkan di atas pondasi atau tumpuan yang dirancang

secara baik. Beberapa jenis tumpuan, yaitu:

a. Tumpuan sendi,

Sebuah batang dengan sendi di ujung batang. Tumpuan dapat

meneruskan gaya tarik dan desak tetapi arahnya selalu menurut sumbu

batang dan dari batang tumpuan hanya memil ik i satu gaya.

Gambar 2.9 Tumpuan sendiSumber: Sidarta, 1984

b. Tumpuan rol atau geser,

Tumpuan rol meneruskan gaya desak tegak lurus bidang peletakannya.

Gambar 2.10 Tumpuan rolSumber: Sidarta, 1984

c. Tumpuan jepi t,

Tumpuan yang dapat meneruskan segala gaya dan momen. Jadi dapat

mendukung gaya horizontal, gaya vertikal, dan momen yang berarti

mempunyai tiga gaya.

Melengkung keatas melengkung kebawah

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

36/147

Gambar 2.11 Tumpuan jepi tSumber: Sidarta, 1984

4. Profi l L,

a

Gambar 2.12 Baja prof i l L

Sumber: Khurmi R.S., 1982

Profi l L adalah batang yang digunakan pada konstruksi, ada beberapa

jenis profi l yang digunakan pada pembuatan konstruksi mesin meliputi ,

profil L, profil I, profil U.Keterangan:

a = panjang (mm)

b = lebar (mm)

Y = ti tik berat batang (mm)

5. Momen inersia balok besar dan keci l,

Momen inersia adalah momen yang terjadi pada batang yang

di tumpu. Pada setiap batang dapat dihitung momen inersia yang terjadi,

dengan menggunakan persamaan 2.7 di bawah ini.

I1= I0 + A1x d12.................................................... persamaan 2.8

dengan;I1= momen inersia balok (mm)

A = luas batang (mm)

d = diameter batang (mm)

6. Momen inersia batang,

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

37/147

Momen inersia batang adalah momen yang terjadi pada batang yang

di tumpu. Pada setiap batang dapat dihitung momen inersia yang terjadi,

dengan menggunakan persamaan 2.8 di bawah ini.

Ix= I1- I2 .................................................................. persamaan 2.9dengan,

Ix= Momen inersia batang (mm)

I1= M omen inersia batang 1 (mm)

I2= M omen inersia batang 2 (mm)

7. Besar tegangan geser yang di jinkan,

Tegangan geser yang diijinkan adalah tegangan geser pada batang

yang di ijinkan, jika tegangan geser yang di ijinkan lebih besar dari pada

momen tegangan geser pada konstruksi maka konstruksi aman atau kuat

menahan beban yang di terima. Pada Besar tegangan geser yang di iji nkan

dapat dihi tung dengan menggunakan persamaan 2.9 di bawah ini .

t =Ix

MxU........................................................... persamaan 2.10

dengan;

t = tegangan geser yang terjadi (kgf/ mm)

M = momen yang terjadi (kgf/ mm)

Ix= momen inersia batang (mm)

Y = ti tik berat batang (mm)

2.4 PENGELASAN

Penyambungan logam dengan las adalah dengan pengaruh panas,

baik dipanasi sampai lunak baru dipukul-pukul untuk menyambung las (las

tekan) maupun dipanasi sampai mencair (las cair). Sambungan las tekan

adalah sambungan dengan jenis sambungan tumpang dimana

pelaksanaannya dapat berupa las ledakan, las gesekan, las ult rasonik, las

tekan dingin, las tekan panas, las resistansi yang meliputi las ti ti k dan las

garis.

Sedangkan sambungan las cair adalah sambungan yang paling banyak

digunakan dalam kontruksi las. Las cair masih dibagi lagi dalam elekt roda

terumpan las gas dengan mempergunakan panas pembakaran dari gas

seperti oksiaseteline, las listrik terak yang mempergunakan panas resistansi

terak cair, las busur elektron, dan lain-lain. Pengelasan ada dua macam yakni

las karbit menggunakan gas asetilin dan gas oksigen Sedangkan las listrik

menggunakan arus listrik.

Jenis kampuh las kebanyakkan dibuat dalam dua jenis yaitu:

1. Grove Weld / Butt Weld

Dibuat pada celah (Grove) diantara dua benda las.

2. Filled Weld

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

38/147

Kampuh las yang dibuat penampang segit iga.

Pengelasan yang baik terl ihat dari kuali tas dan kemudahan serta

kecepatan pengelasan. Untuk memperoleh lebar yang ideal pada kekuatan

sambungan maka ayunan tidak lebih dari t iga kali d iameter elektroda.

1. Jenis-jenis sambungan las,

a. Butt Joint

Dimana kedua batang yang akan dilas berada pada bidang yang sama.

Gambar 2.13 Sambungan l as Butt JointSumber: Wiryosumarto, 1981

b. Lap Joint

Kedua benda yang akan dilas berada pada bidang paralel.

Gambar 2.14 Sambungan las Lap jointSumber: Wi ryosumarto, 1981

c. T Joint

Benda yang akan di las tegak lurus satu sama lain.

Gambar 2.15 Sambungan l as T JointSumber: Wiryosumarto, 1981

d. Edge Joint

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

39/147

Kedua benda yang akan dilas berada pada bidang yang paralel tetapi

sambungan las di lakukan pada kedua ujungnya.

Gambar 2.16 Sambungan las Edge JointSumber: Wiryosumarto, 1981

e. Corner Joint

Benda yang akan di las tegak lurus satu sama lain tetapi sambungan lasdi lakukan pada sambungan.

Gambar 2.17 Sambungan l as Corner JointSumber: Wi ryosumarto, 1981

2. Pengaruh besar kecilnya arus pada alas li str ik,

a. Apabila arus terlalu kecil ,

Penyalaan busur li str ik sukar

Busur listrik yang terjadi tidak stabil

Panas yang tidak cukup untuk melelehkan elektroda dan benda

kerja

Rigi -rigi las kecil dan tidak rata serta penembusannya dangkal

b. Apabila arus terlalu besar, Elektroda mencair terlalu cepat

Hasil permukaan las lebih besar

Penembusan terlalu dalam

3. Ukuran elektroda,

Ukuran standart diameter kawat inti adalah 1,57 mm dengan panjang

350450 mm. Jenis selaput terbuat selulosa, kaolin, kalium, karbonat,

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

40/147

ti tanium oksida, kalium oksida mangan, oksida besi. Tebal selaput

berki sar antara 10 % - 50 % diameter elekt roda. Pada waktu pengelasan

selaput elektroda akan ikut mencair menghasilkan gas CO2yang

melindungi cairan las, busur li str ik dan sebagian benda kerja terhadap

udara luar. Cairan selaput yang di sebut terak akan mengapung dan

membeku melapisi permukaan las yang masih panas.

4. Kekuatan sambungan las,

Berdasarkan kekuatannya, maka sambungan las dapat dibedakan menjadi

las kampuh (butt joint) dan las sudut (fillet weld).

a. Las kampuh ( butt joint )

Tegangan tarik dapat dirumuskan

.

F

h ls = . persamaan 2.11

dengan,

= gaya tarik (N/ mm 2 )

F = gaya geser (N)

h = tinggi / ukuran las (mm)

l = panjang las (mm)

b. Las sudut (fi llet weld) dapat dirumuskan

0,707. .

F

h l

t = persamaan 2.12

dengan,

= tegangan geser (N/ mm 2 )

F = gaya geser (N )

h = tinggi / ukuran las (mm)

t = h sin 450

= 0,707 h


c. Tegangan lentur di rumuskan

b = bhl

lF

...414,1

. persamaan 2.13

dengan,

b = tegangan lentur (N/ mm2)

F = gaya yang di terima las (N)

L = jarak eksentr isitas (mm)


b = lebar benda yang di las (mm)

d. Tegangan kombinasi di rumuskan

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

41/147

=

22

12

8,1.2

..2

-+

b

L

b

L

lh

F persamaan 2.14

dengan,

= tegangan kombinasi (N / mm2)

2.5MOTORGEAR

Gambar 2.18 Motor gearSumber: www.msmotorgear.china.com

Motor gear adalah kombinasi dari motor listr ik dan sistem mekanik

reduser. Motor gear membutuhkan daya listrik kecil tetapi menghasilkan

kekuatan putar yang kuat. Motor gear berfungsi sebagai sumber penggerak.

Pada pembuatan alat emping jagung, motor gear digunakan untuk

menggerakkan sabuk-pul i. Dengan menggunakan sabuk yang dihubungkan

antara kedua puli, maka motor listrik menggerakkan roll sehingga roll dapat

digunakan untuk memipihkan biji jagung. Gear adalah sebuah penyetabil

putaran dengan rasio tertentu yang terdir i dari roda gigi cacing dan ul ir

cacing. Cir i yang sangat menonjol dari roda gigi cacing adalah kerjanya halus

dan hampir tanpa bunyi, serta memungkinkan perbandingan transmisi yang

besar.

2.5.1 Perhitugan Daya

v Sil inder berdinding tipis :

2.RMI = 2.. RV r= persamaan 2.15

v Sil inder pejal :

2..2

1RMI =

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

42/147

2...

2

1RV r= . persamaan 2.16

v Silinder berongga :

( )21

2

0..2

1RRMI +=

( )21

2

0..2

1RRv += r .. persamaan 2.17

Dimana : I = momen inersia (kgm)

V = volume (m)

r = massa jenis (kg/ m)

R = jari-jari (m)

R0 = jari -jari luar (m)R1 = jari -jari dalam (m)

v Kecepatan sudut

=60

..2 n ,,,,,,,, persamaan 2.18

Dimana : = kecepatan sudut (rad/ dt)

n = putaran (rpm)

v Percepatan sudut

tD=a persamaan 2.19

Dimana : = percepatan sudut (rad/ dt)

t = waktu (dt)

v Torsi

a.IT = persamaan 2.20

Dimana : T = torsi (Nm)

v Daya

P = T . persamaan 2.21

Dimana : P = daya (watt)

2.6 POROS

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

43/147

Gambar 2.19 Pembebanan putar pada sebuah poros yang berputar

Sumber: Khurmi R.S., 1982

Perhitungan perencanaan dan perancangan poros adalah sebagai

berikut :v Momen akibat gaya vertikal

M FV= RAV . x .. persamaan 2.22

v Momen akibat gaya horizontal

M FH= RA H. x... persamaan 2.23

v Resul tan momen

( ) ( )22FHFV MMM += persamaan 2.25

v Torsi

n

PT

..2

.60

p= persamaan 2.25

v Torsi eku ivalen (Te)

( ) ( )22 .. TKtMKmTe = .. persamaan 2.26Dimana :

Faktor kombinasi kelelahan dan kejut untuk bengkok (Km) = 2

Faktor kombinasi kelelahan dan kejut untuk punt ir (Kt) = 1,5

v Kekuatan geser (gt )

21

1

.sfsfg

st = persamaan 2.27

Dimana :

Faktor keamanan (sf1) = 6

Faktor konsentrasi tegangan (sf2) = 2

v Menentukan diameter poros (d)

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

44/147

e

Ted

tp.

.163 = . persamaan 2.28

Dimana : d = diameter poros (mm)

Te = torsi ekuivalen (Nm)

gt = tegangan geser (N/ mm)

2.7PASAK

Gambar 2.20 Jenis-jenis pasakSumber: Khurmi R.S., 1982

Gambar 2.21 Gaya geser dan desain pasakSumber: Khurmi R.S., 1982

Pasak merupakan salah satu bagian dalam elemen mesin yang terletak antara

poros dengan hub atau boss pada puli yang keduanya dihubungkan untuk mencegah

gerak relatif diantara keduanya. Dalam penerapannya pasak digabung sejajar dengan

poros. Pasak yang digunakan dengan mempertimbangkan tegangan geser dan tekan.

Pada umumnya pasak yang digunakan dipilih bahan yang lebih lemah dari poros

maupun puli atau roda giginya.

Hal-hal penting dalam perancangan pasak adalah sebagai berikut;

v Menghitung daya rencana yang ditransmisikan (P)

Pd = fc.P......................................................................... persamaan 2.29

Di mana : Pd = daya rencana (KW)

fc = faktor koreksi

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

45/147

v Menghitung momen punt ir (T)

T = 9,74 x 1051n

Pd ........................................................... persamaan 2.30

Di mana : T = momen puntir (kg mm)

Pd = daya rencana (KW)

n1 = putaran poros (rpm)

v Tegangan geser (at ) yang dii jinkan

21xsfsf

ba

st = ................................................................. persamaan 2.31

Di mana :at = tegangan geser yang di ijinkan (kg/ mm

2)

s b= kekuatan tarik (kg/ mm2)

sf1 = bahan S-C dengan pengaruh masa, dan baja paduan (nilai

6)

sf2 = bahan S-C dengan pengaruh kekasaran (nil ai 2)

v Menghitung diameter poros (ds)

3/1

1,5

= xCbxKfxTd

at.................................................. persamaan 2.32

Di mana : ds = diameter poros (mm)

Kf= faktor koreksi

Cb= faktor beban lentur

T = momen punt ir (kg mm)

v Penentuan gaya tangensial (F)

F =2/sd

T...................................................................... persamaan 2.33

Dimana ; T = momen puntir rencana (kg mm)

ds = diameter poros (mm)

v Penentuan panjang pasak (l)

Panjang pasak dari tegangan geser yang diijinkan

1bxl

Fka t ..................................................................... persamaan 2.34

Dim ana; ka= tegangan geser yang dii jinkan (kg/ mm2)

F = gaya tangensial (kg)

b = penampang pasak (mm)

l1 = panjang pasak dari tegangan geser yang terjadi (mm)

Panjang pasak dari tekanan permukaan yang diijinkan

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

46/147

)( 212 atauttxl

Fpa .......................................................... persamaan 2.35

Dimana; Pa = tekanan permukaan yang dii jinkan (kg)

l2 = panjang pasak dari tekanan permukaan yang diijinkan

(mm)

t1 = kedalaman alur pasak pada poros (mm)

t2 = kedalaman alur pasak pada naf (mm)

2.8 BANTALAN ATAU BEARINGS

Gambar 2.22 Penampang single row ball beari ngSumber: Khurmi R.S., 1982

Bantalan (bearings) adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban,

sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara

halus, aman dan berumur panjang. Bantalan harus cukup kokoh untuk

memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika

bantalan tidak berfungsi dengan baik maka kemampuan fungsi seluruh

sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara semestinya.

2.8.1 Klasifikasi bantalan:1. Bantalan luncur

Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan

karena permukaan poros di tumpu oleh permukaan bantalan dengan

perataraan lapi san pelumas.

2. Bantalan Gelinding

Sedangkan pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian

yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti

bola (peluru), rol, atau rol jarum, dan rol bulat.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

47/147

Dan yang ki ta perlukan didalam perencanaan kali ini adalah bantalan

gelinding dengan jenis Bantalan bola radial.

Data-data yang digunakan dalam dasar teori bantalana adalah sebagai

berikut:

Diameter poros (D)

Gaya pada bantalan F dan Fv

Putaran poros (n2)

v Beban ekuivalen dinamis :

arr FyFvxP ... += .................................................. persamaan 2.36

v Faktor kecepatan :

3

1

3,33

=

nFn .......................................................... persamaan 2.37

Dimana : Fn = faktor kecepatan (menit/ rad)

n = putaran (rpm)

v Faktor umur bantalan :

==

p

CFF nh ......................................................... persamaan 2.38

Dimana : Fh = faktor umur bantalan

Fn = faktor kecepatan

C = beban nominal dinamis spekti f (kg)

p = beban ekuivalen dinamis (kg)

v Umur nominal bantalan :

Lh = 500. Fh .......................................................... persamaan 2.39

Dimana : Lh = umur nominal bantalan (jam)

2.9SABUK V DAN PULI

Gambar 2.23 M acam-macam sabukSumber: Khurmi R.S., 1982

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

48/147

Sabuk dipakai untuk memindahkan daya antara dua poros yangsejajar. Poros-poros harus terpisah pada suatu jarak minimum tertentu, yang

tergantung pada jenis pemakaian sabuk, agar bekerja secara efisien. (J.E.

Shigley, 1995).

2.9.1 Sabuk V

Sabuk V (V- belt),

Sabuk V terbuat dari kain dan benang, biasanya katun rayon atau

nil on dan diresapi karet. R.S. Khurmi (1982) menyebutkan kelebihan sabuk V

dibandingkan dengan sabuk datar, yaitu:

v Seli p antara sabuk dan pul i dapat diabaikan.

v Sabuk V yang dibuat tanpa sambungan memperlancar putaran.

v Memberikan umur mesin lebih lama, 3-5 tahun.

v Sabuk V mudah dipasang dan dibongkar.

v Operasi sabuk dengan puli t idak menimbulkan getaran.

v Sabuk V mempunyai kemampuan untuk menahan goncangan saat

mesin dinyalakan.

v Sabuk V juga dapat dioperasikan pada arah yang berlawanan.

Sedangkan kelemahan sabuk V dibandingkan dengan sabuk datar, yaitu:

v Sabuk V ti dak seawet sabuk datar.

v Konstruksi pul i sabuk V lebih rumit daripada sabuk datar.

2.9.2 Perencanaan sabuk dan Pul i ,

Efisiensi sabuk V pada umumnya berki sar antara 70-90 %, sedangkan

sabuk yang d ip ili h secara tepat mempunyai efisien 90-95 % (J.E. Shigley,

1995)

v Menentukan diameter pul i dalam

Dp =2

. 1

n

ndp

dengan; Dp= diameter pul i d igerakkan (mm)

dp= diameter puli penggerak (mm)

n1 = putaran puli penggerak (rpm)

n2 = putaran puli yang direncanakan (mm)

v Kecepatan sabuk,

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

49/147

V=

60.1000

.. ndpp ......................................................... persamaan 2.40

dengan; V = kecepatan putaran sabuk (s

m )

n = putaran pul i penggerak (rpm)

d = diameter pul i penggerak (mm)

v Mencari total panjang sabuk,

Gambar. 2.24 M ekani sme sabukSumber: Khurmi R.S., 1982

L= 2)(4

1)(

22 pppp dD

cDdc -+++

p................. persamaan 2.41

dengan; L = panjang total sabuk (mm)

c = jarak sumbu poros (mm)

dp = diameter puli penggerak (mm)

Dp= diameter pul i yang digerakkan (mm)

v Jarak antara dua poros

( )8

822

pp dDbbC

--+= ................................. persamaan 2.42

Dimana : b = 2L 3,14 (Dp dp)

v M encari Type Bel t

A =K

F

Dimana:

Z = jumlah beltA = luasan penampang pada belt (cm2)F = gaya pada belt (kg)

k = tegangan pada belt

Untuk mencari type belt yang akan digunakan dapat dicari dengan melihat table

lampiran.

c

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

50/147

2.10 BAN BERJALAN (CONVEYOR)

Ban berjalan merupakan suatu alat t ransportasi yang umumnyadipakai dalam industr i perakitan maupun industr i proses untuk mengangkut

bahan produksi setengah jadi maupun hasil produksi dari satu bagian ke

bagian yang lain. Pada suatu jalur produksi (production l ine) umumnya

memasukan benda produksi dapat bersifat acak, khususnya ini terjadi pada

industri peraki tan atau pemrosesan yang dilakukan secara manual. A kan

tetapi pada bagian keluaran yang umumnya dipakai sebagai proses

pengemasan, diharapkan peletakan benda kerja sudah dalam keadaan

teratur. Keteraturan posisi benda kerja ini mempermudah pengemasan

dalam satuan tertentu .

Salah satu jenis alat pengangkut yang sering digunakan adalah banberjalan yang berfungsi untuk mengangkut bahan -bahan industri yang

berbentuk padat. Pemi lihan alat transportasi (conveying equipment) material

padatan antara lain tergantung pada :

a. Kapasitas material yang di tangani

b. Jarak perp indahan material

c. Kondisi pengangkutan : horizontal, vert ikal atau inkl inasi

d. Ukuran (size), bentuk (shape) dan sifat material (properties)

e. Harga peralatan tersebut.

2.10.1 K lasi f ikasi Banberj alan

Secara umum jenis/ type ban berjalan yang sering digunakan dapat

diklasif ikasikan sebagai berikut :

a. Belt Conveyor

b. Chain Conveyor

c. Scraper Conveyor

d. Apron Conveyor

e. Bucket Conveyor

f. Bucket Elevator

g. Screw Conveyor

h. Pneumati c Conveyor

2.10.2 Belt Conveyor

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

51/147

Belt Conveyor pada dasarnya mernpakan peralatan yang cukup

sederhana. Alat tersebut terdir i dari sabuk yang tahan terhadap

pengangkutan benda padat. Sabuk yang digunakan pada belt conveyor ini

dapat dibuat dari berbagai jenis bahan misalnya dari karet, plastik, kulit

ataupun logam yang tergantung dari jenis dan sifat bahan yang akan

diangkut. Untuk mengangkut bahan -bahan yang panas, sabuk yang

digunakan terbuat dari logam yang tahan terhadap panas.

Karakteristik dan performance dari belt conveyor yaitu :

a. Dapat beroperasi secara mendatar maupun miring dengan sudut

maksimum sampai dengan 18.

b. Sabuk disanggah oleh plat roller untuk membawa bahan.

c. Kapasitas tinggi.

d. Serba guna.

e. Dapat beroperasi secara continiue.

f. Kapasitas dapat diatur.

g. Kecepatannya sampai dengan 600 ft / m.

h. Dapat naik turun.

i. Perawatan mudah.

Gambar 2.25 Ban berjalanSumber: Sidarta, 1984

Kelemahan -kelemahan dari belt conveyor:

a. Jaraknya telah tertentu.

b. Biaya relatif mahal.

c. Sudut inkli nasi terbatas

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

52/147

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

BAB II I

M ETODOLOGI PENELITI AN

Bab ini membahas mengenai metodologi penelitian yang digunakan beserta

penjelasan singkat setiap tahapannya. Penjelasan diuraikan dalam bentuk tahapan

atau langkah studi yang dilakukan mulai dari latar belakang sampai kesimpulan dan

saran. Kerangka metodologi penelitian dapat dilihat pada gambar 3.1 di bawah ini.

Gambar 3.1 Metodologi penelitian

3.1 Identifikasi Masalah

3.2 Pengumpulan dan

Pengolahan Data

Latar Belakang Masalah

Perumusan Masalah

Tujuan dan Manfaat

Studi Lapangan

Studi Literatur

Pengumpulan dan Pengolahan

Perhi tungan Data

Anthropometri untuk

Perhi tungan Kekuatan Rangka

Mesin Emping Jagung

A

Perhi tungan Data Penelit ian

Perhi tungan M ekanik

Mesin Emping Jagung

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

53/147

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Berdasarkan gambar 3.1 diatas dapat dijabarkan langkah-langkah dalam

melakukan penelitian mengenai perancangan mesin emping jagung. Seperti

yang di jelaskan pada sub bab beri kut ini .

3.1ID ENTI FIK ASI PERM ASALA HAN

Identifikasi penelitian yang akan menjadi dasar penentuan langkah-

langkah penelitian selanjutnya, penentuan variabel penelitian untuk

menguraikan permasalahan awal peneli ti an, sebagai beri kut:

3.1.1Latar Belakang

Latar belakang masalah adalah hal-hal yang mendasari dilakukannya

penelitian. Latar belakang diadakannya penelitian ini adalah mesin roll

emping jagung yang digunakan sampai saat ini masih mempunyai

kekurangan saat proses produksi mengkibatkan beban kerja pada operator

dan proses produksi kurang sempurna. Dengan adanya kekurangan -

A

Membuat Rancangan

Mesin Emping Jagung

Analisis dan Intepretasi

Hasil P

eneliti

an

Kesimpulan dan Saran

Analisis Biaya

Gambar3.1Metodologi penelitian (lanjutan)

3.3 Perancangan Alat

3.4 Analisa dan Interprestasi

3.5 Kesimpulan dan

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

54/147

kekurangan yang ada saat i ni maka perlu dibuat perbaikan terhadapan mesin

emping jagung dengan pendekatan anthropometri. Sehingga pada rancangan

mesin yang baru jagung dapat dirasakan rasa aman, nyaman dan dapat

mempersingkat waktu proses produksi dan mendapatkan produktiv itas yang

maksimal.

3.1.2Perumusan M asalah

Permasalahan yang dirumuskan adalah bagaimana merancang mesin

emping jagung agar meningkatkan produktivitas mesin ?.

3.1.3Tuj uan dan M anfaat Penel i ti an

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian perancangan ini adalah

diperoleh mesin emping jagung agar meningkatkan produktivitas mesin.

3.1.4Studi Lapangan

Melakukan studi lapangan dapat diketahui cara kerja, perangkat-

perangkat yang dibutuhkan dan komponen yang digunakan dalam

perencanaan dan pembuatan mesin emping jagung.

3.1.5Studi Li teratur

Studi literatur dilakukan agar dapat digunakan sebagai panduan

informasi untuk mendukung penyelesaian pengolahan data penelitian

terhadap studi lapangan. Informasi studi literatur sangat diperlukan untuk

merancang mesin emping jagung.

3.2PENGUM PULAN DA N PENGOLAH AN DA TA

Pada tahap ini terdiri dari dua bahasan yaitu pengumpulan dan

pengolahan data. Tahap ini merupakan tindak lanjut dari tahap

pendahuluan. Proses pengumpulan data dan pengolahannya dijelaskan pada

sub bab berikut ini:

3.2.1 Pengumpulan Data

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

55/147

Pengumpulan data diperoleh dari pengamatan yang dilakukan pada

salah usaha kecil produksi emping jagung yaitu dirumah Bapak Nur Imam.

Selain dari data pengamatan dilapangan data lain yang dibutuhkan dalam

perancangan adalah data uji desak biji jagung dan data berat biji jagung.

Pengumpulan data tersebut di jelaskan pada sub bab berikut ini.

1. Data penelit ian

Data penelitian yang dibutuhkan adalah uji tekan dan berat biji

jagung. Biji jagung yang akan di uji tekan dan di timbang adalah biji

jagung basah. Pengujian tekan biji jagung di lakukan di kampus ATW

dengan menggunakan alat uji tekan. Cara pengujiannnya biji jagung

diletakkan diwadah benda kerja kemudian handle ditarik biji jagung akan

ditekan batang besi sampai pipih kemudian dibaca hasil pengujian tekan

di tacho meter. Pengujian tekan dilakukan sebanyak 30 percobaan.

Penimbangan berat biji jagung menggunakan alat penimbang digital

dengan toleransi alat penimbangan 0 100 gr. Cara penimbangannya

biji jagung d it imbang satu persatu dicatat hasilnya dengan jumlah sample

penimbangan 30 biji jagung.

2. Pengumpulan data antropometri

Data antropometri yang digunakan tinggi siku berdiri (TSB) yang di

peroleh dari pengukuran pekerja pemipih emping jagung dan warga

sekitar sebanyak 40 orang.

3.2.2 Pengolahan data

Data dari penelitian dikumpulkan kemudian diolah terlebih dahulu

sebelum tahap analisa. Pengolahan data ini meliputi perhitungan mean dan

standar deviasi data antropometri, pengukuran perancangan antropometri,

perancangan mesin emping jagung, perhitungan mekanik mesin emping

jagung, dan perhitungan kekuatan material. Pengolahan data tersebut

di jelaskan pada sub bab beri kut ini .

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

56/147

1. Perhitungan data penelitian

Perhitungan data penelitian uji tekan dan berat biji jagung digunakan

untuk menentukan jenis motor yang digunakan dan kapasitas mesin

emping jagung.

2. Perhitungan uji keseragaman data Antropometri

Uji keseragaman data dilakukan dengan mengeplotkan data

antropometri tinggi siku berdiri pada peta kendali x . Batas kendali atas

dan bawah dihitung dengan menggunakan persamaan 2.3 dan persamaan

2.4. Dimana mean dan standar deviasi dapat dihitung menggunakan

persamaan 2.1 dan persamaan 2.2. Jika ada data yang berada diluar batas

kendali atas ataupun batas kendali bawah maka data tersebut dihi langkan

dan dibuat peta kendali revisi. Hasil dari pengolahan data tinggi siku

berdiri nantinya digunakan untuk menentukan dimensi rangka

perancangan mesin emping jagung.

3. Perhitungan Kekuatan Rangka Mesin Emping Jagung

Perhitungan kekuatan rangka besi dihitung untuk mengetahui

kekuatan rangka mesin emping terhadap beban yang diterima, beban

berupa ban berjalan, bak penampung dan rol yang berada di atas rangka

mesin emping. Perhitungan rangka mesin emping jagung menggunakan

persaman 2.7 sampai 2.10.

4. Perhitungankekuatan las

Kekuatan las akan menentukan kekuatan sambungan rangka mesin

emping jagung. Perhitunga las dapat di selesaikan dengan persamaan 2.11

sampai 2.14

5. PerhitunganMekanik Mesin Emping Jagung

Pada tahapan perhitungan mekanika pada mesin emping jagung perlu

dilakukan perhitungan perhitungan sebagai berikut :

Perhitungan motor

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

57/147

Hal hal yang perlu dilakukan adalah melakukan perhitungan daya motor.

Perhitungannya dapat diselesaikan dengan persamaan 2.15 sampai persamaan

2.21

Perhitungan poros

Hal hal yang perlu dilakukan adalah melakukan perhitungan tegangan geser

yang diijinkan dan tegangan geser yang terjadi. Perhitungannya dapat

diselesaikan dengan persamaan 2.22 sampai persamaan 2.28

Perhitungan pasak

Hal-hal yang perlu dilakukan adalah melakukan perhitungan

tegangan pada pasak. Perhitungannya dapat diselesaikan dengan

persamaan 2.29 sampai persamaan 2.35

Perhitungan bantalan

Hal-hal yang perlu dilakukan adalah jenis bantalan apa yang

digunakan dan umur bantalan. Perhitungannya dapat diselesaikan

dengan persamaan 2.36 sampai persamaan 2.39

Perhitungan Puly dan sabuk

Hal hal yang berhubungan dengan perhitungan sabuk hububungan anatar

sabuk dan puli. Perhitungannya dapat diselesaikan dengan persamaan 2.40

sampai persamaan 2.42

Perhitung out put roll pengatur.

Jumlah out put biji jagung dan ukuran roll pengatur yang akan digunakan.

3.3PERANCAN GAN ALA T

Pada bab ini di jelaskan langkah-langkah dalam pembuatan mesin emping

jagung dari perancangan hingga mesin emping jagung dapat beroperasi.

3.3.1M embuat Rancangan M esin Empi ng Jagung

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

58/147

Perancangan mesin emping jagung ini terdi ri dari beberapa komponen

bagian utama diantaranya bagian konstruksi, bagian motor penggerak dan.

Adapun penjelasannya sebagai berikut:

1. Konstruksi,

Konstruksi mesin emping jagung yang dibuat digunakan sebagai

tempat dan penyangga komponen-komponen seperti roll, bak

penampung, motor gear, ban berjalan. Komponen-komponen tersebut

yang nantinya dipergunakan sebagai alat pendukung proses pemipih

emping jagung. Bahan konstruksi yang digunakan untuk membuat

mesin emping jagung ini adalah bahan pelat besi siku yang dipotong-

potong sesuai dengan ukuran dan bentuk lalu disambung

menggunakan las.

2. Komponen komponen mesin emping jagung

Pengert ian dari komponen komponen mesin emping jagung bagaian

yang menempel pada rangka, komponen tersebut antara lain : bak

penampung, ban berjalan, roll pemipih, roll pengatur, dan poros,

sabuk pul i.

3.4PERHITUN GAN BIA YA

Perhitungan biaya merupakan harga biaya yang harus dikeluarkan

untuk pembuatan mesin emping jagung. Biaya tersebut terdiri dari biaya

bahan baku, biaya pembuatan dan biaya hak paten.

3.5 ANA LISIS DAN INTERPRETASI HA SIL

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

59/147

Pada sub bab ini akan diuraikan mengenai analisis mesin emping

jagung awal, analisis hasil rancangan mesin emping jagung baru, dan analisis

aspek ekonomi.

3.6 KESIM PULAN D AN SARAN

Tahap kesimpulan dan saran akan membahas kesimpulan hasil

pengolahan data dengan mempertimbangkan tujuan yang dicapai dari

peneli tian dan kemudian memberi kan saran perbaikan yang di lakukan.

BAB IV

PENGUM PULAN DA N PENGOLAHAN DA TA

Pada bab ini akan diuraikan proses pengumpulan dan pengolahan

data. Data yang dikumpulkan adalah data antropometri pekerja pemipih

emping jagung di Industr i Kecil di rumah Bapak Nur Imam.

4.1PENGUM PULAN DA TA

Data-data yang dikumpulkan dalam penelitian ini adalah data yang

dibutuhkan dalam pengolahan data dan perancangan mesin emping jagung

di jabarkan dalam sub bab di bawah ini.

4.1.1 Data Penel i ti an

Hasil dari pengamatan di lapangan bahwa jagung mentah dengan

berat 1 kg jika sudah di rebus menjadi 1,6 kg bi ji jagung basah. Mesin emping

jagung beroperasi selama 4 jam menghasil kan emping jagung 190 kg(basah),

maka dalam 1jam menghasilkan 48 kg(basah) emping jagung. Selain data

yang didapatkan dilapangan dibutuhkan juga data pengujian tekan biji

jagung dan data berat biji jagung.

Tabel 4.1 Data uji tekan bi ji jagung basah

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

60/147

Sumber: Observasi Lapangan 2008

Tabel 4.2 Data Penimbangan Biji Jagung Basah


4.1.2 Data Antropometri

Perancangan dimensi rangka dihitung dengan menggunakan data

No Hasil(Kg) No Hasil(Kg) No Hasil(Kg)

1 1.1 11 0.9 21 1.1

2 1 12 1 22 1

3 1 13 0.9 23 0.9

4 1.2 14 1 24 1

5 1.1 15 1 25 0.9

6 1 16 0.9 26 1.2

7 1 17 1 27 1

8 1.2 18 1 28 1

9 1.1 19 1.2 29 0.9

10 1.2 20 1.1 30 0.9

No Berat(gr) No Berat(gr) No Berat(gr)

1 0.53 11 0.39 21 0.41

2 0.49 12 0.49 22 0.55

3 0.56 13 0.39 23 0.58

4 0.68 14 0.39 24 0.65

5 0.51 15 0.51 25 0.67

6 0.44 16 0.53 26 0.63

7 0.4 17 0.42 27 0.43

8 0.48 18 0.48 28 0.47

9 0.52 19 0.64 29 0.53

10 0.49 20 0.48 30 0.41

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

61/147

antropometri tinggi siku berdiri tegak (TSB), data tersebut digunakan untuk

menentukan dimesi panjang, lebar dan tinggi rangka mesin emping jagung.

Data antropometri yang digunakan dalam perhitungan ini yaitu data

anthropometri pekerja pemipih emping jagung dan warga sekitar sebanyak

40 orang.

Dari hasil observasi dilapangan berikut beberapa data anthropometri

dapat di lihat pada table 4.3 dibawah ini.

Tabel 4.3 Data Tinggi Sik u Berdi ri (TSB)


4.2PENGOLAH AN D ATA

4.2.1 Perhitungan Data Penelitian

Perhitungan data penelitian adalah perhitungan rata-rata hasil uji

tekan dan penimbangan bi ji jagung.

1. Uji tekan biji jagung

Hasil dari uji tekan tabel 4.1 dirata-rata dan hasilnya digunakan untuk

menghitung beban yang diterima oleh roll pemip ih.

30

9,09,0....111,1 +++++=

-

x = 1,03 kg

Rata-rata dari percobaan uji penekanan adalah 1,03 kg

Data Ke- TSB Data Ke- TSB Data Ke- TSB Data Ke- TSB

1 102 11 95.2 21 100.7 31 100

2 100 12 104.3 22 99.5 32 103.2

3 99.6 13 106 23 104.6 33 103.9

4 101 14 95 24 97.3 34 96

5 99.4 15 102.6 25 100.8 35 101

6 97 16 100.5 26 103 36 101

7 102 17 97 27 106 37 104.6

8 101.1 18 103 28 99 38 96

9 101.5 19 102.2 29 105 39 104

10 103.5 20 96 30 98 40 102.3

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

62/147

2. Penimbangan berat biji jagung

Tabel 4.2 adalah berat biji jagung yang sudah direbus. Data ini

nantinya dirata-rata dan hasilnya digunakan untuk menghitung kapasitas

roll pengatur .

30

1,453,0....56,049,056,0 +++++=

-

x = 0,51 gr

Rata-rata dari berat biji jagung adalah 0,51 gr

4.2.2 Perhi tungan Uj i Keseragaman Data Antropometri

Langkah pertama, dalam u ji keseragaman data ini adalah perhitunganmean dan standar deviasi untuk mengetahui batas kendali atas dan bawah

untuk masing-masing data anthropometri.

1. Perhitungan mean

40

3.102104....100102 ++++=

-

x 87,100=

2. Perhitungan standar deviasi

=SD140

)88,1013.102(......)88,101102( 22

-

-++-= 3,03

3. Perhitungan BKA dan BKB

BKA = 100,87 + 2*3,03 = 106,94

BKB = 100,87 - 2*3,03 = 94,80

Dari hasil perhitungan menunjukkan bahwa batas kendali atas 106,94 dan

batas kendali bawah 94,80 sehingga dapat digambarkan pada gambar 4.1

di bawah ini.

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

63/147

88

90

92

94

96

98

100

102

104106

108

1 4 710

13

16

19

22

25

28

31

34

37

40

BKA

TSB

BKB

Gambar 4.1 Uj i keseragaman TSB

Sumber: Pengolahan Data 2008

Pada gambar 4.1 data berada diantara batas kendali atas dan batas kendali bawah

atau data tidak ada yang keluar dari batas kendali maka data dikatakan seragam,

kemudian langkah selanjutnya menghitung persentil 50.

4. Perhitungan persentil 50

Menurut Wignjosoebroto S (1995), untuk menghitung persentil 50 hasil

perhi tungannya, sebagai beri kut :

P50 = 100,87 cm

Berdasarkan perhitungan di peroleh nilai persentil 50 sebesar 100,87 cm.

5. Perhitungan dimensi rancangan rangka mesin

Setelah dilakukan pengujian data dan perhitungan persentil 50,

menentukan dimensi rangka, sebagai beri kut:

a. Perhi tungan tinggi rangka mesin,

Pada penentuan tinggi rangka yang dibuat ini, menggunakan data

anthropometri tinggi siku berdiri dengan persentil 50 bertujuan agar

pemakai dengan tinggi pada daerah 50 bisa menjangkaunya, yaitu:

TR = Tinggi siku berd ir i + Toleransi alas kaki

= 100,87 + 2 cm

= 102,87 dibulatkan 103 cm

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

64/147

Hasil perhi tungan menunjukkan bahwa tinggi rangka mesin 103 cm.

b. Lebar rangka mesin,

Pada penentuan lebar rangka mesin ini disesuaikan dengan ukuran

lebar ban berjalan (conveyor) yang dibuat ditambah beberapa cm

sebagai toleransi untuk penempatan komponen yang lain, yaitu

LR = Lebar mesin + Toleransi

= 30 cm + 10 cm

= 40 cm

Hasil perhi tungan menunjukkan bahwa lebar rangka mesin 50 cm.

c. Panjang rangka mesin

Pada penentuan panjang rangka mesin disesuaikan dengan ukuran

panjang mesin yang dibuat ditambah beberapa cm sebagai toleransi.

PR = Panjang rangka + Toleransi

= 75 cm + 10 cm

= 85 cm

Hasil perhi tungan menunjukkan bahwa panjang rangka 85 cm.

Setelah menentukan dimensi rancangan rangka alat pemipih emping,

maka dapat dibuat suatu perancangan rangka mesin berdasarkan dimensi

tersebut. Tabulasi ukuran rancangan secara keseluruhan dapat dilihat

pada tabel 4.4 di bawah ini .

Tabel 4.4 D imensi hasi l rancangan

No Dimensi Rancangan Ukuran

1 Tinggi rangka mesin 103 cm

2 Lebar rangka mesin 40 cm

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

65/147

3 Panjang rangka mesin 85 cm

Sumber: Pengolahan data, 2008

Hasil dimensi perancangan data antropometri dapat dilihat pada

gambar 4.2 dan 4.3

Gambar 4.2 Di mensi t inggi mesin hasi l perhi tungan antropometr i TSB

tampak sampingSumber: Pengolahan Data 2008

Gambar 4.3 Dimensi panj ang dan lebar mesin hasi l perhi tungan

antropometri TSB tampak atasSumber: Pengolahan Data 2008

5/21/2018 1. JUDUL.doc - 1_(1)

66/147

4.2.3 Perhi tungan Rangka M esin Emping Jagung

1. Perhitungan rangka

Rangaka mesin emping jagung yang dibuat digunakan sebagai tempat

dan penyangga komponen-komponen pendukung. Komponen-komponen

tersebut akan dipergunakan sebagai alat pendukung proses pemipihan biji

jagung. Rangka pemipih emping jagung menerima beban (q) sebesar 15

kg/ m, beban tersebut diasumsikan sebagai beban merata memberikan beban

pada panjang rangka mesin sebesar Lt = 0,85 m. Sehingga dapat dihi tung

tegangan geser yang terjadi pada rangka dan tegangan geser yang terjadi

pada profil plat L, dengan menggunakan ukuran-ukuran rangka yang

ditunjukkan pada gambar 4.4 di bawah ini.

Gambar 4.4 Kontruk si RangkaSumber: Pengolahan data, 2008

Data pada gambar 4.4 di atas digunakan untuk mencari tegangan

geser pada rangka mesin dan tegangan geser pada profil, sehingga dapat

dihitung dan kemudian dibandingkan antara besar tegangan geser pada

rangka mesin dan besar tegangan geser pada profil sehingga diperoleh hasil

perhi tungan rangka mesin yang dibuat, sebagai berikut:

15 kgf

B E C

750

Documents

1. JUDUL.doc - 1_(1)